Коротко — страница 66

В августе 2023 года Министерство науки и высшего образования отозвало ранее направленное и.о. директора Института проблем передачи информации РАН А.Н. Соболевскому предупреждение о прекращении трудового договора. Перед этим Ученый совет ИППИ направил обращение в министерство, в котором настаивал на проведении выборов директора в установленном порядке и продлении полномочий и.о. директора до выборов. Однако в конце августа Соболевский все же был отстранен, и.о. назначен чл.-корр. РАН, ректор НТУ «Сириус» М.В. Федоров.

Пятого февраля 2024 года ученый совет ИППИ РАН признал неудовлетворительной работу новой дирекции. На конференции, состоявшейся 26 февраля, ученые обратились в президиум РАН с просьбой создать комиссию по ее оценке, а также снова направили просьбу в Минобрнауки о смене временного руководства и проведения выборов директора в ближайшие сроки.

Европейская ассоциация кардиоторакальной хирургии и Общество торакальных хирургов (EACTS/STS) опубликовали методические рекомендации, в которых призвали рассматривать аорту как самостоятельный орган. Важную роль в принятии этого решения сыграло мнение и практика специалистов Фрайбургского университета (Германия). До этого заболеваниями аорты занимались кардиохирурги или хирурги, специализирующиеся на сосудистой системе. Согласно новым рекомендациям, ими должны заниматься отдельные специалисты, что может повлиять на процесс обучения медиков.

До публикации рекомендаций аорта считалась просто крупной артерией, но многообразие ее функций признавалось и ранее. Так, она не только транспортирует насыщенную кислородом кровь, но и играет важную роль в регуляции кровяного давления и скорости кровотока. Также аорта вырабатывает гормоны и имеет собственный слой клеток гладких мышц, поддерживающих ее структуру и функции.

Почти три года назад мы опубликовали новость «Человек потерял хвост из-за мобильных элементов», написанную по препринту «The genetic basis of tail-loss evolution in humans and apes» из базы bioRxiv. И вот вчера статья «On the genetic basis of tail-loss evolution in humans and apes» была опубликована в Nature.

Авторы предположили, что человек потерял хвост в том числе из-за перестроек в гене TBXT, который кодирует высококонсервативный транскрипционный фактор, играющий важную роль в эмбриогенезе. У гоминоидов в интронах этого гена присутствуют два мобильных элемента Alu, один из них закодирован в обратном направлении. Ученые предположили, что из-за двух Alu в пре-мРНК TBXT может образовываться структура стебель-петля, что приводит к пропуску экзона 6 и образованию второй, более короткой изоформы гена. У мышей с делецией экзона 6 в одной из копий гена TBXT формировались разнообразные фенотипы: у некоторых хвоста не было вовсе, у других он был короче нормы, длина при этом варьировала.

По мнению авторов, одной только короткой формы TBXT недостаточно для полной и устойчивой потери хвоста, но присутствие мобильных элементов Alu — это ключевое событие в этом процессе.

В эволюции ЦНС участвовали ретровирусы

Гидрогели находят широкое применение в биомедицине — от доставки терапевтических агентов до матриц для регенерации тканей. Тем не менее, быстрое и прочное прикрепление гидрогелевых конструкций друг к другу остается нерешенной задачей. Один из способов склеивания предложили авторы статьи в PNAS — они использовали тонкие хитозановые пленки.

Существующие подходы к адгезии гидрогелей основаны на диффузии склеивающих агентов в жидкости и образовании ковалентных связей, и это требует длительного времени. Напротив, «сухая» адгезия основана на быстром поглощении жидкостей на границе гидрогель—гидрогель и работает практически мгновенно. Для создания адгезии между двумя альгинат-полиакриламидными гелями ученые применили сухие пленки хитозана. Эти пленки обеспечивали быстрое (менее чем за секунду) и прочное скрепление гидрогелей за счет нековалентных взаимодействий.

Исследователи также продемонстрировали несколько возможных применений такого склеивания гидрогелей. Они показали, что гидрогели можно закреплять на поверхностях при помощи хитозана — например, использовать их в качестве самоклеящихся повязок на поврежденный палец. Также гидрогели, поверхность которых покрыта тонкими хитозановыми пленками, авторы обернули вокруг разных органов и тканей, не приклеивая гидрогель к самой ткани. Таким способом они закрепили гидрогели на кишечнике, сухожилиях и периферических нервах. Как пояснил доктор Бенджамин Фридман, первый автор статьи, это может пригодиться для того, чтобы «изолировать ткани друг от друга во время операций, поскольку в противном случае могут образовываться фиброзные спайки».

Индексы полигенного риска (PRS), основанные на совокупности генетических вариантов, могут использоваться для прогнозирования предрасположенности человека к той или иной болезни. Однако их применение в клинической практике затрудняется различным происхождением пациентов и проблемами интерпретации результатов. Авторы публикации в Nature Medicine задались целью улучшить прогностические характеристики PRS для популяций разного происхождения.

Исследователи работали в коллаборации с национальной сетью электронных медицинских карт и геномики (eMERGE), которая финансируется Национальным институтом исследования генома человека. Они проанализировали показатели риска для 25 000 взрослых и детей. В работу вошли десять патологий: мерцательная аритмия, рак молочной железы, хроническая болезнь почек, ишемическая болезнь сердца, гиперхолестеринемия, рак простаты, астма, диабет 1 и 2 типа и ожирение. Участников исследования разделили на четыре группы по происхождению: европейское, африканское, латиноамериканское и азиатское. В каждой из групп определили пороговые значения высокого и низкого риска развития конкретного заболевания. Авторы также занялись вопросом внедрения PRS в клиническую практику — передачей результатов в клинические лаборатории, их валидацией и проверкой эффективности. Они не обошли стороной и создание клинических отчетов, которые передавались бы врачам и их пациентам и позволяли учесть генетическую оценку риска. «Нам было важно убедиться, что мы не предоставляем людям результаты, с которыми они ничего не могут сделать», — комментирует Найл Леннон, первый автор работы.

Говоря о дальнейших исследованиях, авторы упоминают возможность стандартизации анализов и методов, используемых для определения этих пороговых значений. Кроме того, для большей клинической пользы, подчеркивают исследователи, важно рассчитывать абсолютный риск, основанный не только на индексе полигенного риска, но и на возрасте — в тех случаях, где это возможно (например, для сердечно-сосудистых заболеваний).

Дезоксирибозимы — короткие молекулы ДНК, обладающие каталитическими свойствами. На их основе можно изготавливать зонды для анализа нуклеиновых кислот, обладающие высокой специфичностью; также их применение упрощает процедуру оптимизации анализа. Ученые из ИТМО с коллабораторами разработали ДНК-наномашину (hook-equipped DNA nanomachine, HDNM), позволяющую быстро детектировать заданные последовательности нуклеиновых кислот без предварительной амплификации. Предложенная ДНК-наномашина нацелена на РНК SARS-CoV-2.

Команда занимается разработкой бинарных дезоксирибозимных зондов, принцип работы которых состоит в следующем: два участка ДНК комплементарно связывают анализируемую нуклеиновую кислоту. Благодаря этому формируется каталитический центр, который расщепляет субстрат — молекулу нуклеиновой кислоты, меченную флуорофором и гасителем. При расщеплении такого субстрата возникает флуоресценция, которую можно детектировать.

Предложенная авторами конструкция содержит бинарный дезоксирибозимный зонд, а также два «крючка» для связывания меченого субстрата. Она прочно связывается с анализируемой РНК, способствуя разворачиванию ее вторичной структуры. Крючки в ней позволяют усиливать флуоресцентный сигнал, привлекая новые молекулы субстрата к каталитическому центру и тем самым локально увеличивая его концентрацию. Исследователи показали, что крючки снижают предел обнаружения приблизительно в 40 раз по сравнению с конструкцией без крючков — у HDNM он составил 2 пикомоль/л. Ученые рассчитывают, что их система может стать быстрым и эффективным средством диагностики SARS-CoV-2 и других вирусных инфекций в местах оказания медицинской помощи.

Причина плохого запаха — летучие соединения, вырабатываемые бактериями, которые живут во рту и питаются остатками еды. Один из самых пахучих продуктов — метилмеркаптан (CH₃SH), однако какой конкретный микроб вовлечен в его синтез, остается загадкой.

Обычно при изучении продуцентов летучих соединений используют изолированные ферменты и малые объемы культуры. Ученые из Осакского университета подошли к вопросу с другой стороны — они создали более реалистичную систему, кокультивируя различные виды бактерий ротовой полости в анаэробных условиях, где они могли взаимодействовать как напрямую, так и через обмен субстратами.

Оказалось, что Fusobacterium nucleatum вырабатывает CH₃SH в больших количествах в присутствии Streptococcus gordonii. S. gordonii производит орнитин, который стимулирует выработку полиаминов у F. nucleatum. При этом увеличивается потребность в метионине, метиониновый сигнальный путь активируется, что и приводит к выработке CH₃SH. Понимание этого механизма важно не только для предотвращения плохого запаха изо рта, но и остановки развития серьезных состояний, таких как пародонтит.

Паук Джоро (Trichonephila clavate) — коренной обитатель Японии, однако в 2013 году он был впервые замечен в США и тех пор распространился по всему штату Джорджия и юго-востоку страны. Их золотистую паутину можно заметить повсюду — на столбах линий электропередачи, дорожных указателях, заправках, то есть даже в местах не очень тихих, где шум и вибрация могут помешать пауку заметить жертву, попавшую в ловушку. Американские исследователи проверили, повлияло ли шумное соседство на поведение T. clavate.

Авторы касались паутины вибрирующим камертоном. Из 357 испытаний около 20 различных дорог пауки атаковали в 59% случаев. Разброс был очень велик (от 30% до 80%) и зависел от локации. Пауки, живущие вдоль шумных магистралей, атаковали реже (51%), чем живущие вдоль тихих дорог (65%). Однако на вес и здоровье пауков такая разница в поведении не повлияла. Скорее всего, пауки как-то компенсировали воздействие отвлекающих факторов. «Я не знаю, насколько люди будут счастливы это услышать, но я думаю, что эти пауки пришли, чтобы остаться», — отметила студентка третьего курса Университета Джорджии Алекса Шульц, один из авторов исследования.

Ко Дню российской науки Институт статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ выделил ключевые тенденции развития сектора исследований и разработок. В частности, Россия занимает 11-е место по числу публикаций в научных изданиях, индексируемых в Scopus (110,5 тыс. в 2022 году); доля российских научных работ в общемировом потоке — 3%.

Год назад ИСИЭЗ НИУ ВШЭ выпустил подробный доклад «Российская наука в цифрах: 2023». В нем сообщалось, что за 2010–2021 гг. число публикаций российских авторов в изданиях, индексируемых в Scopus, выросло втрое, доля страны в общемировом потоке публикаций — вдвое и составила 3,5%. В рейтинге стран Россия за эти же годы поднялась с 15-го места на 10-е; первое место было у Китая (24,3% общемирового числа публикаций в Scopus в 2021 г.), второе у США (18,4%), третье у Индии (6,3%). Аналогичная ситуация сохранялась и в 2022 году, при этом в публикациях китайских исследователей преобладали статьи по инженерному дело (25%), у авторов из США — медицинские науки (37%), у индийцев — компьютерные и информационные дисциплины (21%).

Число публикаций российских исследователей в соавторстве с зарубежными коллегами по 2021 год включительно демонстрировало устойчивый рост; существенно выросло число совместных высокоцитируемых публикаций (попавших в своих тематических категориях в 1% наиболее цитируемых в год выхода). Рос также экспорт технологий в страны-партнеры, однако в 2021 году экспорт все еще был ниже импорта.

Генетически модифицированные микроорганизмы находят все более широкое применение в промышленности, но с этим связаны и риски — например, при нарушении условий содержания микроорганизм может попасть в окружающую среду. Один из способов предотвратить такие утечки предложили авторы статьи в Nature Communications. Чтобы контролировать выживание пекарских дрожжей, они изменили стабильность нескольких ключевых белков и сделали ее зависимой от эстрадиола.

Ученые получили 775 штаммов Saccharomyces cerevisiae; в одном из генов каждого штамма  был изменен дегрон (участок, регулирующий скорость деградации белка). Модифицированный дегрон стабилизировался эстрадиолом, поэтому каждый из 775 полученных штаммов сохранял экспрессию белка только в присутствии этого соединения. Три гена — SPC110, DIS3 и RRP46 — оказались наиболее подходящими мишенями. Соответствующие штаммы нормально росли в присутствии эстрадиола, но их рост нарушался в его отсутствие. Наиболее значительное сдерживание роста обеспечил штамм с модификацией SPC110 — частота уклонения от такой системы контроля составила менее 5×10^-7. Однако некоторым клеткам все же удавалось обойти внесенное учеными ограничение. Анализ «нарушителей» показал, что наиболее частым способом была мутация, вносящая преждевременный стоп-кодон на C-конце белка. Удаление C-концевого домена белка еще сильнее снизило выживаемость модифицированных дрожжей в отсутствие эстрадиола.

Авторы отмечают, что предложенный метод, основанный на лиганд-зависимом изменении стабильности ключевых белков, можно расширить — например, использовать другие малые молекулы в тех случаях, когда применение эстрадиола нежелательно.